深度分析！固态电池不能量产的主要障碍，技术问题，还是成本问题？

前些天分享另一篇国产以及全球主要国家固态电池的最新进展情况；详见：最新进展！国产固态电池遥遥领先？盘点全球固态电池最新进展，谁更胜一筹？

在后台有不少网友问，目前固态电池还无法量产的主要问题出在哪儿呢？今天我们就一起聊聊。

一、宁德时代，2027年固态电池小批量生产

在回答当前量产面临主要问题之前，我们一起看看作为全球动力电池龙头的固态电池时间表。

4月28日，宁德时代首席科学家吴凯在重庆举办的第十六届国际电池技术交流会中首次分享了宁德时代固态电池的时间表。

他说：全固态电池的成熟度指标，若用1-9数字表示，宁德时代目前的成熟度在4的水平，目标到2027年到7-8的水平。2027年，宁德时代全固态电池小批量生产机会很大，但受成本等因素制约，大规模生产尚不能实现。

在固态电池即将量产的信息频繁出现的当前，作为全球动力电池龙头的宁德时代保持了少有的冷静和理性。

从宁德时代首席科学家吴凯的分享之中，我们很容易捕抓到两个方面的信息，其一，全固态电池技术尚未成熟，还有不少问题亟待解决；其次，就是即使全固态电池技术问题解决了，但大规模应用绕不开的成本问题目前没有好的解决方案。那到底有哪些亟待解决的问题呢？

二、量产全固态电池问题多达数百个

我们知道汽车、手机、平板电脑和笔记本电脑等大多数现代电子设备都使用锂离子电池，其中含有携带离子的液体电解质，这些离子在充电和放电过程中沿一个方向流动。

而全固态电池就是用固体代替这种液体，电池内部无需任何介质流动。打了比方，液态电池里，电子就像在水里游泳，而固态电解质里则像在沙子里游泳。

显而易见，在沙子里游泳的最大好处莫过于是否能彻底解决电池自燃问题；恰恰最大的挑战也在“沙子游泳”问题。

首要，就是解决固固界面的问题。正极材料与电解质之间固固界面接触不充分，阻碍离子传输；负极在充放电过程体积膨胀大，导致固-固界面的动态损伤，难以修复，持续恶化固-固界面。这些都严重影响全固态电池的循环寿命和倍率性能。

就目前固态电池主要3个路线（聚合物、氧化物和硫化物）来说，解决方案进展比较快的硫化物路线。

即使是最有希望的硫化物电解质路线来说，硫化物电解质在空气中不稳定的主要原因是容易发生化学反应, 电解质在空气中水分子的作用下会发生水解生成有毒的H2S气体,在水解的过程中电解质结构还会发生坍塌，离子电导率急剧下降。

因此，如果电池在事故中被刺破，其泄漏物会与氧气发生反应，产生对人体有毒的气体，而这种气体会阻止救援人员接近车辆，从而增加对车辆造成严重损害的可能性。

从这个角度而言，固态电池最大的优势“安全性”也仅仅是理论上的，实际应用中还需要时间和实践去验证。而这可以说是固态电池过去几年进展较为缓慢的主要原因。

其次，大规模生产技术存在不少障碍。根据业内人士说法，量产还面临电导率均匀的超薄固态膜制备、面容量和致密度都在合格线以上的电极卷法、氧化物高温烧结成型等，类似的问题可能多达数百个，都需要在小批试制中逐渐摸索克服。

因此，短期内固态电池最大的技术问题，还在于解决“安全性技术问题”。接下来才是解决量产和应用，这就是必然要面对的“成本问题”。

三、解决成本，生产线适配

对于固态电池的应用，不仅涉及到技术问题，另一个重要的制约因素在于成本问题。成本问题的核心在于是重新搭建固态电池生产线，还是继承现行生产线进行适配？

显然，充分利用现有产线是更为经济的方式。而这也决定了，宁德时代在固态电池的量产和应用上具有不可替代的作用。

据了解，宁德时代正在解决未来固态电池对现行生产线的继承性适配问题，即现有产线小改就可以生产固态电池。

但即使如此，宁德时代估计，从规模量产算起，有望两年内做到1.6元/mWh。而当前锂离子电池，特别是铁锂，都在价格都在0.3元-0.4元/mWh之间。

也就是说，理想状态之下，固态电池的成本是现行锂电池的4倍左右。而我们知道，动力电池作为新能源汽车的核心部件，约占整车制造成本的30%—40%。

如果固态电池强行上车会造成什么样的后果呢？以一辆20万的新能源汽车为例，现动力电池成本约为6-8万；而一旦使用固态电池，动力电池成本飙升到25-30万左右。

这意味着，原本20万的车，用上固态电池之后立马翻倍还不止。试问，这样的成本用户能接受吗？即使是固态电池彻底解决了“自燃”的安全问题，用户可接受一定的溢价；但2倍以上的价格显然还是无法接受的。

因此，如上述宁德时代首席科学家吴凯所言，全固态电池2027年左右进行小批量生产是较为现实与合理的。这也意味着，首批全固态电池将会首先应用在百万级别的豪车序列之中。

从国内固态电池产业来看，虽然众多厂商相继宣布其路线图，但真正的全固态量产，或许来得没那么快，2026年左右小规模量产之后，预计还有3-4年，也就是2030年前后才能真正进入大规模生产和应用阶段。